Az elemek gyártósora: magfúzió a csillagban
A csillagokban lezajló magfúzió különböző ciklusokon keresztül egyre nehezebb elemeket hoz létre, miközben energiát bocsát ki. Kezdetben hidrogénből hélium keletkezik, ezt követően szén, majd a legnagyobb tömegű csillagokban neon, oxigén, szilícium és vas is kialakul. Érdemes kiemelni, hogy minden fázis gyorsabb, mint az előző: a hidrogénégetés akár több millió évig is tarthat, míg a szilícium fúziója néhány nap alatt lejátszódik. A réteges szerkezetű csillagban minden ciklus újabb gázhéjakat hagy maga után, eltérő elemekkel.
A haldokló óriás utolsó pillanatai
Ahogy a vasmag kialakul és megpróbál még nehezebbé válni, az energiafelszabadulás megszűnik: a fúzió ekkor már elnyeli az energiát, nem termeli azt. Ez vezet a mag összeroskadásához, amiből neutroncsillag vagy fekete lyuk születik. Az összeroppanó mag „visszacsapása” során energia és anyag lövell ki, létrejön a magösszeomlásos szupernóva. Az ilyen robbanások felfedik a korábban ledobott, különböző összetételű rétegeket – ezek közül eddig főleg hidrogén-, hélium- vagy széntartalmúakat sikerült azonosítani.
A korábban sosem látott szilíciumhéj
Mégis, az SN2021yfj esetében egészen a szilíciumréteg anyagát találták meg a csillag körül – olyan réteget, amely csak hónapokkal a robbanás előtt keletkezett. Ahhoz, hogy ez a mélyréteg kiáramolhasson, a csillagnak minden felette lévő héjat el kellett veszítenie. Az egyik magyarázat szerint egy közeli kísérőcsillag segíthette hozzá ehhez: annak gravitációja kiszakíthatta a szilíciumréteget.
Az elemek születése és az univerzum változása
Ennek alapján megállapítható, hogy az ilyen robbanások révén bepillantást nyerhetünk abba, miként épültek fel az elemek a világegyetemben. A szén és a nitrogén főként kisebb csillagokban keletkezik, míg oxigén, neon, magnézium vagy kén a magösszeomlásos szupernóvákban jön létre. A mesterséges intelligencia-modellek (MI-modellek) segítségével kiderült: ezek nélkül a kozmikus események nélkül nem léteznének bolygók, sőt, élet sem volna. A szupernóvák száma és összetétele alapvetően meghatározza, hogyan fejlődött a világegyetem – és vele együtt a Föld is.
